sbornik_FTT_2015_1__1

180

7 Федеральный закон «О связи», № 126 от 07.07.2003.

УДК 622.692.4

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕРМООБРАБОТКИ ВЫСОКОВЯЗКОЙ ДОЛИНСКОЙ НЕФТИ НА ЕЕ РЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ТРАНСПОРТАБЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА

Л.Д. Пылыпив, ИФНТУНГ, г. Ивано-Франковск, Украина

ВУкраине самым большим месторождением высоковязких нефтей является Долинское, высокопарафинистая нефть которого ни разу не поддавалась термообработке ни в промышленных, ни в опытных условиях. Оценить возможность и эффективность применения технологии термообработки для улучшения реологических свойств долинской нефти возможно только после обстоятельных лабораторных исследований, поскольку выбор процедуры и технологии термообработки для каждой конкретной нефти проводится опытным путем.

Вэтой связи возникла необходимость научно обосновать возможность внедрения на нефтепроводе Долина - Дрогобыч такой технологии, которая бы позволила существенно улучшить транспортабельные свойства высоковязкой долинской нефти и при этом обеспечить максимальный длительный эффект даже в холодный период года.

Достоверность полученных результатов экспериментальных исследований обеспечена применением сертифицированного измерительного комплекса,

всостав которого входит ротационный вискозиметр Rheotest® 4.1 производства фирмы MedingenGmbh (Германия) и циркуляционный термостат JulaboF25-ME фирмы Julabo (Германия).

Анализируя реологические кривые, полученные в результате экспериментальных исследований процесса термообработки, можно сделать следующие выводы:

1)высоковязкая долинская нефть поддается технологии термообработки, в результате чего ее реологические параметры существенно улучшаются по сравнению с аналогичной нефтью, которая не поддается термообработке;

2)оптимальными параметрами термообработки, которые отвечают

181

условиям минимального проявления аномальных неньютоновских свойств высоковязкой долинской нефти, являются следующие показатели:

- температура подогрева - +60°С; длительность термостатирования при температуре подогрева - один час; скорость охлаждения - 20°С/час; температура охлаждения - 0°С; длительность термостатирования при температуре охлаждения - шесть часов.

Предложена технология термообработки может быть применена для улучшения энергоэффективности транспортировки высоковязкой долинской нефти по магистральному нефтепроводу Долина - Дрогобыч. Однако в дальнейшем нуждается в дополнительном уточнении оптимальная скорость охлаждения нефти в части снижения шага ее поиска с 10 °С/год до 5 °С/год.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Середюк М.Д. Трубопровщний транспорт високов'язких вуглеводшв:

навч. посiб. / М.Д.Середюк, Л.Д.Пилитв. - 1вано-Франювськ: 1ФНТУНГ, 2013.

-347 с.: табл.

2.Тугунов П.И. Транспортирование в'язких нефтей и нефтепродуктов по

трубопроводам / П.И. Тугунов, В.Ф. Новоселов. - М.: Недра, 1973. - 89 с.

3. Рогачев М.К. Реология нефти и нефтепродуктов: [Учебное пособие для вузов] / М.К. Рогачев, Н.К. Кондрашева - Уфа: изд-во УГНТУ, 2000. - 89 с.

УДК 622.69(07)

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ В МАГИСТРАЛЬНОМ НЕФТЕПРОВОДНОМ ТРАНСПОРТЕ ПРИМЕНЕНИЕМ ИННОВАЦИОННЫХ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

П.А. Ревель-Муроз, ОАО «АК «Транснефть», г. Москва

Программа инновационного развития ОАО «АК «Транснефть» включает реализацию программы энергосбережения, основу которой составляют как технологические, так и организационные мероприятие. Проведенный анализ энергопотребления в производственном процессе перекачки нефти по магистральным нефтепроводам показывает, что основная доля затрат электроэнергии приходится на технологические процессы обеспечения перекачки. Таким образом, наиболее актуальным является обеспечение энергосберегающей ра-

182

боты насосных агрегатов.

Решение этой задачи необходимо рассматривать комплексно, в двух направлениях. Первое - это снижение энергопотребления перекачки уменьшением гидравлического сопротивления в трубопроводах с активным применением противотурбулентных присадок. Выяснение механизма их действия, отбор и создание отечественных присадок важно проводить в реальных условиях на экспериментальном промышленном стенде.

Вторым направлением является разработка технических решений по созданию энергоэффективной насосной станции. Сюда входит организация тепло- энергосбережения при работе различных технических устройств включая, к примеру, настройку системы отопления станции по критерию установки внутренней температуры в помещении, а не наружного воздуха, и т.д.

Требуется разработка новых подходов к применению насосных агрегатов. Расчеты показывают неэффективность во многих случаях частотнорегулируемого привода насосных агрегатов. В то же время предварительные расчеты указывают на необходимость подробного изучения вопроса о промышленном применении насосных агрегатов с частотой оборотов менее 3000 оборотов, традиционно применяемых при проектировании нефтепроводов.

УДК 621.642.3

ПОВЫШЕНИЕ СРОКА СЛУЖБЫ УТОРНОГО УЗЛА СТАЛЬНОГО ВЕРТИКАЛЬНОГО РЕЗЕРВУАРА

Уторный узел - место соединения вертикальной стенки и днища - является одним из наиболее нагруженных и значимых элементов стального вертикального резервуара. Дефекты, которые образуются в нем при сооружении, существенно снижают надежность и остаточный ресурс резервуара, в связи с этим большое значение имеет качество изготовления данного узла.

Проведя анализ технологии монтажа резервуара, были выявлены отклонения величины зазора между стенкой и днищем, которые превышают допустимые значения (1-2 мм) в несколько раз [1]. В процессе сварки уторного узла

183

для уменьшения этого зазора применяется технология сборки, не регламентированная нормативно-технической документацией, что ведет к созданию дополнительных напряжений.

Основной задачей, стоящей перед нами, является повышение эксплуатационной надежности резервуаров путём совершенствования технологии сборки и сварки уторного узла с минимальными остаточными напряжениями. В данной работе проведены исследования влияния величины зазора на малоцикловую прочность уторного узла. А также исследования с образцами, выполненными по существующей технологии, и образцами с различными способами обработки.

Первый способ - это вибрационная обработка. При такой обработке понижение остаточных напряжений достигается вследствие сочетания двух напряжений: вибрационных и остаточных.

Второй способ - это термическая обработка, при которой напряжения уменьшаются в результате теплового воздействия.

Третий способ - это ультразвуковая ударная обработка. Импульсные и циклические напряжения снижают уровень остаточных сварочных напряжений до 50% и выше, что повышает предел выносливости металла в 2-3 раза[2].

Также проводятся исследования с образцами на которых имитируется подтягивание окрайки перед сваркой. В процессе исследования производится замер твердости образцов до и после образования трещины, что в дальнейшем позволит оценивать текущее состояние и остаточный ресурс уторного узла.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК:

1. РД 23.020.00-КТН-079-09 Нормы проектирования стальных вертикальных резервуаров для хранения нефти объемом 1000-50000 куб. м. - 2009.

2. А.П. Летуновский, Г.В. Новиков Снятие остаточных сварочных напряжений// Сфера нефтегаз. Технологии обработки сварных соединений. - 2010 №2 С.156-157.

185

при рабочем давлении 220 атм. Был произведен расчет минимальной толщины стенки под воздействием внутреннего давления в соответствии со стандартом. Эта толщина составила 32 мм.

Защита морского трубопровода от коррозии осуществляется комплексно: защитным наружным и внутренним покрытием и средствами электрохимической защиты. На газопроводе «Мыс Крильон - мыс Соя» планируется использовать как катодную, так и анодную защиту. При этом катодной защитой будут обеспечены трубы, расположенные вблизи берега, а трубы центральной части пролива - анодной. Таким образом, необходимо построить 2 станции катодной защиты на берегу мыса Крильон и мыса Соя.

В дальнейшем планируется выполнить гидравлический, тепловой и экономический расчеты по данному маршруту. В последующих исследованиях необходимо рассмотреть полный маршрут газопровода от производственного комплекса «Пригородное», расположенного на юге острова Сахалин, до Большого Токио, выполнить его расчет. Кроме того, на данный момент идет подготовка необходимой документации на получение патента на электрохимическую защиту газопровода.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Крапивский Е.И., Магистальные газопроводы и нефтепроводы России и

стран ближнего зарубежья. Курс лекций /Санкт-Петербургский государственный горный университет. СПб, 2012. - 238 с., ил. 65.

2.ВН 39-1.9-005-98. Нормы проектирования и строительства морского газопровода.

3.ГОСТ Р 54382-2011. Подводные трубопроводные системы. Общие технические требования.

4.ТУ 1381-012-05757848-2005.

5.http://www.gazprom.ru/

6.http://www.sakhalinenergy.ru/

186

УДК 622.691.4, 624.139.2

О ВОЗМОЖНОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА ТРУБОПРОВОДА СЖИЖЕННЫХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ В АРКТИКЕ

Р.М. Садыкова, Е. И. Крапивский, Горный университет, г. Санкт-Петербург

Вопросам строительства магистральных трубопроводов в условиях многолетней мерзлоты в последние годы уделяется большое внимание. Интерес к проблеме возрос в связи со строительством газопровода Бованенково-Ухта и нефтепровода ВСТО. С 80-х годов интенсивно обсуждается возможность охлаждения газа для повышения производительности газопроводов. Результаты исследований, проведенных еще в 70-х годах, показывают, что повышение давления до 12 МПа без искусственного охлаждения газа приводит к увеличению товарной производительности на 50 %, а охлаждение до 250 К (минус 230С) - на 60 %. В последние годы обсуждается возможность перекачки сжиженного природного газа по магистральным трубопроводам.

Внастоящей работе рассмотрены некоторые вопросы строительства трубопроводов сжиженной смеси углеводородных газов (метана и нестабильного газового конденсата). В качестве примера рассматривается технология прокладки низкотемпературного трубопровода для перекачки смеси метана, нестабильного конденсата и нефти в однофазном жидком состоянии по подземному магистральному трубопроводу диаметром 720 мм. Давление смеси в трубопроводе - 10-12 МПа, температура смеси - минус 500С -минус 400С.

Внастоящее время ведется технико-экономическое обоснование технологии. Расчеты производятся в лицензионной программе ANSYS, а эксперименты - на специальном стенде с использованием термосифона для исследования динамики промерзания и оттаивания грунтов.

188

УДК. 665.725:622.691.288

АВАРИИ НА ОБЪЕКТАХ ТРАНСПОРТА И ХРАНЕНИЯ СПГ-ИНДУСТРИИ

А.М. Сайфутдинов, Г.Е. Коробков, УГНТУ, г. Уфа

Свойства сжиженного природного газа (СПГ), который является веществом повышенной пожаровзрывоопасности, обусловливают серьёзную проблему обеспечения промышленной безопасности на объектах его производства, транспорта и хранения. К тому же в отрасли сжиженного природного газа имеются примеры аварий и инцидентов, подтверждающие необходимость создания комплексных норм, правил и требований для снижения риска возникновения нештатных ситуаций.

Среди наиболее крупных аварий с СПГ следует назвать катастрофическую аварию в 1944 г. в г. Кливленде (США), где в результате разрушения цилиндрического и сферического резервуаров изотермического хранения СПГ произошло мгновенное испарение и воспламенение 2000 м СПГ. В результате аварии погибло около 130 человек и 225 получили ранения. Эта авария затормозила развитие СПГ - индустрии почти на два десятилетия. Далее в 1969 г. произошел взрыв резервуара в Портленде (шт. Орегон, США); в 1970 г. произошел взрыв СПГ на терминале Коув Пойнт (шт. Мерилэнд, США), в результате которого погиб оператор и несколько человек получили травмы; в 1971 г.

вЛа Специя (Италия), где в результате подъема давления произошел выброс 2000 т СПГ; в 1973 г. произошел пожар на резервуаре СПГ в Статен Айленде (США), в результате которого погибло 40 человек; в 2004 г. на терминале СКИКДА (Алжир) компании "СОНАТРАК" произошел взрыв и пожар, который разрушил шесть технологических линий сжижения природного газа. В результате аварии погибли 27 человек, и было ранено 74 человека.

Втечение 1982-1994 гг. произошло порядка 10 случаев аварийной расшвартовки судов-перевозчиков СПГ, также имели место и другие инциденты при отгрузке СПГ на причалах США и странах Ближнего Востока, приведшие

внекоторых случаях к выбросу СПГ, которые не привели к гибели людей. Всего за полувековую историю морской транспортировки сжиженных газов

189

зарегистрировано 30 инцидентов. Один из них связан с разливом груза и гибелью людей. В 1974 г. у берегов Японии в условиях ограниченной видимости произошло столкновение газовоза «Yoyo Mam » с сухогрузом. Возникший после столкновения пожар унес жизни 33 членов экипажей: 29 — сухогруза и 4

— газовоза. Данная авария послужила толчком к ужесточению технических требований к конструкции газовозов, в частности, в отношении защиты грузовых танков.

Как видно, основная доля аварий пришлась на 70-80-е годы XX века. Все они произошли из-за нарушения правил безопасности и применения несоответствующих материалов и технологий. Такой опыт привёл к созданию новых более жестких норм и требований, предъявляемых к объектам СПГ. Применение новых технических решений отразилось в том, что за последние 5 лет не зарегистрировано ни одного инцидента, связанного со сжиженным природным газом, что показывает эффективность принятых решений и способствует их дальнейшему развитию.

Ввиду того, что с 2009 года Россия стала страной-экспортёром СПГ, задача создания отечественной нормативно-технической базы является весьма актуальной, и опыт, полученный за рубежом, является основой для создания и развития технологий СПГ у нас в стране.

УДК 621.64:539.4

АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ДЕФЕКТНОЙ СТЕНКИ РВС-10000 С УЧЕТОМ ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК

Г.Х. Самигуллин, А.А.Герасименко, Горный университет, г. Санкт-Петербург

Объектом исследования в данной работе является резервуар РВС -10000 с приемо-раздаточными патрубками ДУ 500, изготовленный из стали 09Г2С, по типовому проекту ТП.Г.1.000.4.10314.

Целью работы является исследование влияния температурного фактора на напряженно-деформированное состояние стенки резервуара с дефектом типа трещина.